煤矿富水异常区域防治水方法

摘要

本发明公开了一种煤矿富水异常区域防治水方法，它是以水压水质监测网络，钻孔成像技术，井下富水性综合探查技术、砂岩水治理疏放技术为核心，井下勘探环境的集探查治理于一体的综合防治水技术体系，填补了该领域空白，开创了井下综合勘查防治技术的先河，经济效益显著，保证了矿井的安全生产，为同类矿井的井下防治水工作提供了技术支持和可借鉴的优秀经验。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿勘探与防治水领域。

背景技术

目前，有些离河流、湖泊较近的（例如黄河北煤田）矿井开采时，由于原来勘探程度较低，现有地质资料无法满足井下富水异常区域防治水工作的需要，为了详细探明地下水文情况，防止水害发生，需要进行补充勘探。由于地面布置钻机条件受各种因素的限制，无法在地表进行补充勘探。受地质及水文条件影响，富水异常区域往往井埋存着地下水，对矿井开采造成危胁，探明地下水情况后，还需要采取一定的措施进行防治，而目前尚无针对在井下勘探条件下的水害探查防治成套技术。

发明内容

为了解决煤矿井下富水异常区的地质资料不足、又无法地面勘探的情况下进行水害事故提前防范的问题，本发明提出一种煤矿富水异常区域防治水方法。

一种煤矿富水异常区域防治水方法，其特征在于它包括：

第一步：对井下富水区域的富水性探查步骤如下：

第1.1步、根据原有勘探资料，对区域内的地质构造进行初步的判定，根据判定情况沿煤层走向和倾向方向布置两条探巷，施工探巷时安装先探后掘的原则进行施工，先钻探100米，再掘进70米，顺序进行，目的是留设30米的防水煤岩柱，保证巷道施工安全；

第1.2步、探巷施工完成后，根据实际揭露情况，在富水异常的区域布置物探、钻探；根据物探圈定富水异常区的范围及水体大小，布置疏放硐室，疏放硐室中施工疏放水孔，作为长期疏放观测点，记录疏放水孔的流量变化情况；

第1.3步、根据各疏放水孔的流量变化情况、水质变化情况和各疏放水孔之间的彼此影响关系，确定各富水异常区之间的水流关系，确定出勘测范围内富水异常边界；

第二步、对井下含水层的探查监测步骤如下：

第2.1步、在探巷内进行瞬变电磁底板探测，探测出含水层，选择各含水层富水较强地点施工水文地质钻孔；

第2.2步、在水文地质钻孔施工过程中，对水文地质钻孔进行全孔孔成像解析，查清裂隙发育程度及岩性组合情况；

第2.3步、水文地质钻孔施工完毕后，在水文地质钻孔中安设水压监测装置，并将该设备并入矿井水文监测系统，通过计算机监测网络对水压变化情况进行24小时动态监测；从而确定异常边界范围；

第三步：对水害疏放治理步骤如下：

第3.1步、在富水异常区域的首采工作面开采之前，根据初步确定的异常边界范围制定治理方案措施；

第3.2步、对首采工作面富水异常区进行钻孔，通过钻孔释放水压，水压释放后，根据富水区的大小、深度，在钻孔中安装注浆管，按照传统注浆方法进行深部注浆，封堵裂隙和封堵钻孔后，方可对工作面进行开采，从而防止开采时突水；

第3.3步、针对治理情况进行安全评价及论证，保证安全开采。

完成上述治理工作后，聘请科研院所专家对治理效果进行论证，论证安全。

本发明的积极效果是：

1、操作性强。本发明在传统巷探基础上辅以物探、钻探、钻孔成像等技术手段，探水依据可靠，技术施工可行，可操作性较强。

2、系统性强。本发明具有较强的系统性，按照“巷探—富水区勘测-含水层勘探-富水区治理-防治水工作安全评价”的步骤进行。

3、安全性高。本发明探巷施工段执行“有掘必探”，疏放水及治理完毕后封闭钻孔，，保证了矿井的长治久安。

4、总之，本发明针对矿井实际，从提高水文及地质勘探程度入手，对区域富水条件、煤岩赋存、动态水压进行全面探查、监测及研究，在这个基础上制定针对性措施合理进行治理，并继而形成程序化的技术实施步骤，使本发明得以推广实施。

具体实施方式

本领域根据发明内容的步骤即可实施，在此不再重述。